Устройство для предотвращения обратного потока воды

Введение

Устройство, предотвращающее нежелательный поток воды

Устройство предотвращения обратного потока используется для защиты питьевого водоснабжения от загрязнения или заражения из-за обратного потока. В системах водораспределения вода обычно поддерживается под значительным давлением, чтобы обеспечить ее подачу из крана, душа или другого водопроводного прибора. Давление воды может упасть или снизиться при прорыве водопровода, замерзании труб или возникновении неожиданно высокого спроса на воду (например, при одновременном открытии нескольких пожарных гидрантов). Снижение давления в трубопроводе может привести к засасыванию загрязненной воды из почвы, резервуаров или других источников в систему.

Терминология

Обратный поток – это нежелательное изменение направления движения жидкости, газа или взвешенных частиц в систему питьевого водоснабжения; предотвратитель обратного потока предназначен для предотвращения этого явления. Точки соединения системы питьевой воды с системой, не предназначенной для питья, называются перекрестными соединениями. Такие соединения возникают естественным образом в бытовых приборах, таких как стиральные и посудомоечные машины, но они должны быть тщательно спроектированы и установлены для предотвращения обратного потока. Еще одним распространенным местом установки предотвратителя обратного потока является соединение системы спринклерного пожаротушения с водопроводной магистралью, чтобы предотвратить поступление воды под давлением из системы пожаротушения в общественную систему водоснабжения. Обратное всасывание происходит, когда жидкости, газы или взвешенные частицы с более высоким давлением перемещаются в область с более низким давлением. Например, при использовании трубочки для питья напитка, создаваемое всасывание снижает давление жидкости внутри трубочки, заставляя жидкость перемещаться из стакана в трубочку, а затем в рот. Значительное падение давления в системе водоснабжения создает аналогичный эффект всасывания, втягивая в систему потенциально нежелательные вещества. Это пример косвенного перекрестного соединения. Обратное давление возникает, например, когда через трубочку выдувают воздух, и на погруженном конце начинают появляться пузырьки. Если бы вместо воздуха в резервуар для питьевой воды закачивали природный газ, то газ мог бы попасть в кухонный кран. Это пример прямого перекрестного соединения, при котором нежелательное вещество поступает в систему под давлением. Обратное давление может привести к попаданию нежелательного загрязнителя в трубы питьевого водоснабжения. Источниками обратного давления могут быть котлы, теплообменное оборудование, аппараты для мойки под высоким давлением, спринклерные системы пожаротушения или насосы в системе распределения воды. В некоторых случаях существует почти постоянный риск превышения статического давления воды в трубопроводе. Для снижения риска загрязнения можно установить предотвратитель обратного потока. Предотвратитель обратного потока также важен при использовании потенциально токсичных химических веществ, например, при промышленной или коммерческой очистке котлов от накипи, или при использовании химических отбеливателей для мойки высокого давления в быту. Близким по назначению устройством является обратный клапан, предназначенный для предотвращения обратного потока сточных вод в здание и затопления подвалов.

Backflow means the undesirable reversal of flow of a liquid, gas, or suspended solid into the potable water supply; a backflow preventer is designed to keep this from happening. Points at which a potable water system connects with a non potable water system are called cross connections. Such connections occur naturally in appliances such as clothes washers and dishwashers, but they must be carefully designed and installed to prevent backflow. Another common location for a backflow preventer is the connection of a fire sprinkler system to a water main, to prevent pressurized water from flowing from the fire suppression system into the public water supply. Back siphonage occurs when higher pressure fluids, gases, or suspended solids move to an area of lower pressure fluids. For example, when a drinking straw is used to consume a beverage, suction reduces the pressure of fluid inside the straw, causing liquid to move from the cup to inside the straw and then into the drinker's mouth. A significant drop of pressure in a water delivery system creates a similar suction, pulling possibly undesirable material into the system. This is an example of an indirect cross connection. Back pressure occurs for example when air is blown through the straw and bubbles begin to erupt at the submerged end. If, instead of air, natural gas had been forced into a potable water tank, the gas in turn could be carried to a kitchen faucet. This is an example of a direct cross connection, with undesirable material being pushed into the system. Back pressure can force an undesirable contaminant to enter potable water piping. Sources of back pressure may be boilers, heat exchanging equipment, power washing equipment, fire sprinklers, or pumps in the water distribution system. In some cases there may be an almost continuous risk of overcoming the static water pressure in the piping. To reduce the risk of contamination, a backflow preventer can be fitted. A backflow preventer is also important when potentially toxic chemicals are used, for instance for commercial/industrial descaling of boilers, or when chemical bleaches are used for residential power washing. A closely related device is the backwater valve, which is designed to prevent sewage from backing up into a building and causing basement flooding.

Превентивные устройства

Самый простой и надежный способ предотвращения обратного потока – обеспечение воздушного зазора. Воздушный зазор – это открытое вертикальное пространство между любым устройством, подключенным к системе водоснабжения (например, клапаном или краном), и любым местом, где может скапливаться загрязненная вода. Простой воздушный зазор не имеет движущихся частей, за исключением проточной воды. Многие строительные нормы и правила устанавливают минимальное расстояние воздушного зазора, необходимое в различных ситуациях, например, для сливного соединения посудомоечной машины, как указано в BS 6282. В качестве альтернативы, специализированный обратный клапан может быть установлен в стратегически важных местах системы водоснабжения, где существует риск попадания загрязненной жидкости в трубы питьевого водоснабжения. Эти клапаны используются там, где недостаточно вертикального пространства или физического места для установки воздушного зазора, или когда работа под давлением или другие факторы делают использование воздушного зазора невозможным. Поскольку эти клапаны содержат движущиеся части, они часто требуют периодической проверки или тестирования.

Нормативные требования

Для предотвращения загрязнения из-за обратного давления, многие нормативные акты в области здравоохранения требуют наличия воздушного зазора или механического устройства предотвращения обратного потока между точкой подключения к центральному водоснабжению и местным хранением или использованием воды. В случае подводного ввода центрального водоснабжения, требуется установка для предотвращения обратного потока, которая защищает систему питьевой воды от рисков загрязнения. Обратный клапан является базовой формой предотвращения обратного потока, но часто требуются более сложные устройства, поскольку обратные клапаны считаются менее надежными по сравнению с более совершенными устройствами, имеющими резервирование и зоны пониженного давления. Во многих странах утвержденные устройства предотвращения обратного потока требуются законом и должны быть установлены в соответствии с правилами водоснабжения или строительными нормами. Типичная установка предотвращения обратного потока оснащена контрольными кранами и запорными клапанами и должна быть протестирована при установке, перемещении или ремонте, а также периодически. В США Агентство по охране окружающей среды (EPA) возлагает ответственность на местные водоснабжающие организации за поддержание определенного уровня чистоты в системах питьевой воды. Многие штаты и/или местные органы власти требуют ежегодного тестирования установок предотвращения обратного потока. В большинстве случаев закон требует использования двойного обратного клапана (DC), устройства с принципом пониженного давления (RP) или воздушного зазора, когда необходимо предотвращение обратного потока.